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* Ces auteurs ont contribué à parts égales
Cet article décrit une méthode d’isolement par billes magnétiques de cellules endothéliales murines à partir de capillaires lymphatiques dermiques. Les cellules endothéliales lymphatiques isolées peuvent être utilisées pour des expériences in vitro en aval et l’analyse de l’expression des protéines.
Le système lymphatique participe à la régulation de la surveillance immunitaire, de l’absorption des lipides et de l’équilibre des fluides tissulaires. L’isolement des cellules endothéliales lymphatiques murines est un processus important pour la recherche lymphatique, car il permet de réaliser des expériences in vitro et biochimiques sur les cellules isolées. De plus, le développement de la technologie Cre-lox a permis de dénombrer des gènes spécifiques aux tissus qui ne peuvent pas être ciblés à l’échelle mondiale, ce qui a permis de déterminer avec précision leur rôle dans les tissus étudiés. La dissection du rôle de certains gènes dans la physiologie lymphatique et la physiopathologie nécessite l’utilisation de promoteurs spécifiques lymphatiques, et donc, la vérification expérimentale des niveaux d’expression des gènes ciblés.
Les méthodes d’isolement efficace des cellules endothéliales lymphatiques de souris de type sauvage ou transgéniques permettent d’utiliser des essais ex vivo et in vitro pour étudier les mécanismes régulant les fonctions lymphatiques et l’identification des niveaux d’expression des protéines étudiées. Nous avons développé, normalisé et présenté un protocole pour l’isolement efficace des cellules endothéliales lymphatiques dermiques (DLEC) murines par purification par billes magnétiques basée sur l’expression de LYVE-1. Le protocole décrit vise à doter les chercheurs d’un outil permettant de mieux comprendre et d’élucider les acteurs importants des fonctions des cellules endothéliales lymphatiques, en particulier dans les installations où l’équipement de tri cellulaire activé par fluorescence n’est pas disponible.
Le système lymphatique joue un rôle central dans la physiologie humaine. Il est considéré comme un facteur homéostatique vital, qui facilite des fonctions importantes, telles que le maintien de l’équilibre hydrique tissulaire-plasmatique, la surveillance immunitaire et l’absorption des lipides1, ainsi que des fonctions récemment identifiées, telles que la capacité de réparation du cœur2 et la capacité de régénération de l’os et l’hématopoïèse3. Malgré le rôle important du système lymphatique, plusieurs aspects du rôle des lymphatiques, ainsi que les mécanismes moléculaires régissant certains paramètres physiologiques et les réponses restent insaisissables. De plus, les anomalies vasculaires lymphatiques sont des facteurs déclenchants ou détériorants dans certaines conditions physiopathologiques. Des exemples bien connus sont les lymphœdèmes primaires et secondaires, en fonction de l’origine génétique ou non génétique de la maladie, respectivement, tandis que le rôle du système lymphatique sur la croissance tumorale primaire et la dissémination métastatique est crucial, car il peut agir comme un conduit pour les métastases et un modulateur des fonctions immunitaires1.
Le retard dans l’étude et la connaissance du système vasculaire lymphatique par rapport au système vasculaire sanguin est principalement dû à la découverte ultérieure du système lymphatique par rapport au système vasculaire sanguin et au retard dans l’identification des marqueurs moléculaires spécifiques du lymphe. Cela s’est considérablement amélioré au cours des dernières décennies, conduisant à l’altération de l’image conventionnelle des lymphatiques à l’état d’équilibre et dans des états pathologiques1. Semblable à l’angiogenèse, la lymphangiogenèse est la formation de nouveaux vaisseaux lymphatiques à partir de vaisseaux préexistants et joue un rôle central dans le développement d’un large éventail de maladies 4,5,6. Cependant, contrairement à l’angiogenèse, l’étude de la lymphangiogenèse a été limitée à des modèles principalement in vivo axés sur la formation de vaisseaux développementaux et les défauts structurels dans des modèles pathologiques. L’isolement des cellules endothéliales lymphatiques est important pour les études in vitro, et cela peut être fourni par le protocole présenté.
Plusieurs protocoles d’isolement endothélial lymphatique chez la souris ont été développés, qui nécessitent l’utilisation du tri cellulaire activé par fluorescence7. L’avantage du trieur de cellules, lorsqu’il est disponible, est le degré de pureté plus élevé, contrairement à l’isolement à base de billes, ce dernier offrant un rendement plus élevé. Le protocole utilise l’expression du récepteur endothélial lymphatique 1 (LYVE-1), un marqueur endothélial lymphatique, important pour le trafic cellulaire dans les vaisseaux lymphatiques 4,8. Étant donné que l’expression de LYVE-1 est limitée aux capillaires lymphatiques et non aux vaisseaux lymphatiques collecteurs, la technique convient à l’isolement des cellules endothéliales lymphatiques spécifiquement à partir des capillaires lymphatiques, contrairement à d’autres marqueurs lymphatiques, tels que la podoplanine, qui sont exprimés uniformément dans toutes les cellules endothéliales lymphatiques9. Pour le protocole, d’autres marqueurs lymphatiques importants qui n’étaient pas transmembranaires, tels que Prox1, ont été exclus.
Comme le résultat physiologique était la lymphangiogenèse, qui est généralement initiée au niveau des capillaires lymphatiques, LYVE-1 a été sélectionné comme cible en raison de sa sélectivité dans ces cellules et parce que l’anticorps sélectionné offrait un rendement élevé. Les enzymes utilisées étaient la collagénase de type II, qui est généralement connue pour être plus efficace dans la dissociation du collagène que le type I10, et la dispase, une protéase plus large, régulièrement utilisée pour la séparation dermis-épiderme11 ; Cependant, d’autres enzymes pour la séparation des tissus ont été signalées12,13 et peuvent être utilisées. L’objectif de ce protocole est de décrire une méthode d’isolement des cellules endothéliales lymphatiques dermiques à partir des capillaires lymphatiques de souris adultes à haut rendement en utilisant la purification par billes magnétiques, en particulier dans les endroits où le tri cellulaire activé par fluorescence n’est pas facilement disponible. La méthode convient aux applications où la pureté des cellules endothéliales lymphatiques peut être compromise pour les applications en aval.
Les études sur les animaux ont été réalisées conformément aux protocoles approuvés par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) du Centre des sciences de la santé de l’Université Texas Tech (TTUHSC) pour les expériences au TTUHSC et par l’Administration vétérinaire de la préfecture de Grèce occidentale conformément à la directive 2010/63 pour les expériences à l’Université de Patras. Respectez scrupuleusement les règlements sur l’élimination des déchets lors de l’élimination des déchets animaux.
1. Isolement du derme de souris
2. Isolement cellulaire du derme
3. Revêtement de billes magnétiques avec anticorps LYVE-1
REMARQUE : Un jour avant l’étape de purification, préparez les matériaux et équipements suivants : réfrigérateur à 4 °C, rotor, séparateur magnétique, PBS, billes magnétiques IgG anti-lapin, tubes de microcentrifugation, filtres de seringue de 0,2 μm, solution de revêtement de billes magnétiques, anticorps LYVE-1.
4. Purification des cellules endothéliales lymphatiques
REMARQUE : Préparez le matériel et l’équipement suivants : incubateur de CO2 , agitateur, minuterie, parafilm, DMEM, 1x solution antibiotique-antimycosique, BSA, PBS, solution d’enrobage de billes magnétiques, trypsine-EDTA, plaques de culture tissulaire de 100 mm ou 60 mm, filtres de seringue de 0,2 μm, collagène de type I, acide acétique, milieu LEC.
5. Cytométrie en flux
REMARQUE : Préparez le matériel et l’équipement suivants : centrifugeuse, incubateur de CO2 , minuterie, hémocytomètre, solution EDTA, 1x solution antibiotique-antimycosique, BSA, PBS, trypsine-EDTA, tubes en polypropylène, filtres à seringue de 0,2 μm, éthanol à 70 %, anticorps conjugués F4/80 FITC.
6. Immunocoloration
REMARQUE : Manipulez les cellules avec précaution et évitez le pipetage prolongé, si possible, afin de maintenir l’intégrité de la membrane cellulaire et de minimiser la mort cellulaire, en veillant à ce que les cellules ne forment pas d’amas. À partir des cellules endothéliales isolées, préparez les groupes suivants : cellules non colorées et cellules colorées avec un autre marqueur de cellules endothéliales (c.-à-d. VEGFR3, podoplanine), F4/80, et les deux. Inclure les cellules endothéliales lymphatiques et les macrophages de souris disponibles dans le commerce, le cas échéant, en tant que témoins positifs. À des fins de démonstration, et en raison de la fluorescence endogène tdTomato (PE+), nous avons utilisé la coloration F4/80 conjuguée FITC.
La méthode a été développée pour identifier l’expression protéique d’une petite GTPase, RhoA, dont le gène codant a été floxé dans les deux allèles et supprimé sous l’effet du promoteur endothélial lymphatique spécifique induit par le tamoxifène, Prox1-CreERT2 18. Les LEC isolés peuvent être cultivés jusqu’à quatre générations, après quoi ils deviennent sénescents. Ils ont été congelés, décongelés et stimulés avec succès avec de l’angiopo...
Le système lymphatique est un régulateur important de la fonction homéostatique du corps, les fonctions les plus importantes étant le maintien du plasma liquide, l’élimination des sous-produits du métabolisme cellulaire et des molécules toxiques, l’absorption des lipides et le trafic des cellules immunitaires 1,19. L’identification de marqueurs appropriés a provoqué une explosion de nouvelles données dans le domaine lymphatique, révélant de nouv...
Les auteurs ne déclarent aucun intérêt financier concurrent.
Ce travail a été soutenu par la Fondation hellénique pour la recherche et l’innovation (00376), les National Institutes of Health, le National Cancer Institute (NCI) [Grant R15CA231339], la subvention de l’école de pharmacie du Texas Tech University Sciences Center (TTUHSC) School of the Sciences Office of the Sciences (à C.M.M.), et par le College of Pharmacy, University of Louisiana Monroe start-up, les National Institutes of Health (NIH) par l’intermédiaire du National Institute of General Medical Science [Subvention P20 GM103424-21] et le Research Competitiveness Subprogram (RCS) du Louisiana Board of Regents par l’intermédiaire du Board of Regents Support Fund (LEQSF(2021-24)-RD-A-23) (à G.M.). L’équipement TTUHSC commun utilisé a été obtenu grâce aux subventions RP190524 et RP200572 de l’Institut de recherche sur la prévention du cancer du Texas (CPRIT). Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la décision d’écrire ou la préparation du manuscrit. Le résumé graphique de la figure 1A a été créé avec BioRender.com.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.2 μm Syringe Filters | Fisher Scientific | 09-719C | |
100 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012924 | |
60 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012921 | |
Animal Hair Clipper | Wahl | ||
Antibiotic-Antimycotic Solution 100x | Fisher Scientific | 15240-062 | |
Blunt Forceps | Fine Science Tools | 11992-20 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A4919 | |
Cell Strainer 40 μm | Fisher Scientific | 542040 | |
Cell Strainer 70 μm | Fisher Scientific | 542070 | |
CO2 Incubator | |||
Collagen I, High Concentration Rat Tail | Corning | 354249 | dilute in 0.02 M Acetic Acid in H2O |
Collagenase Type II | Life Technologies | 17101-015 | |
Dispase | Life Technologies | 17105-041 | |
DMEM | Fisher Scientific | 11-995-073 | |
DNAse I Solution (2,500 U/mL) | Thermo Scientific | 90083 | |
Dynal MPC-L Magnetic Particle Concentrator | Invitrogen | 120-21D | |
EDTA | Sigma-Aldrich | 3690 | |
Endothelial Cell Growth Base Medium & Supplement (LEC medium) | R&D Systems | CCM027 | |
Euthanasia chamber | Euthanex Corporation | ||
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11255-20 | |
Fine Scissors-Sharp | Fine Science Tools | 14060-10 | |
FITC anti-mouse F4/80 Antibody | Biolegend | 123107 | |
Goat Anti-Rabbit IgG Magnetic Beads | New England Biolabs | S1432S | |
LARC-A E-Z Anesthesia Induction Chamber | Euthanex Corporation | ||
MagnaBind Goat Anti-Rabbit IgG Beads | Thermo Scientific | 21356 | |
Paraformaldehyde Solution 4% in PBS | Fisher Scientific | AAJ19943K2 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Fisher Scientific | SH30256FS | |
Rabbit Anti-Mouse LYVE-1 | ReliaTech GmbH | 103-PA50 | |
Rotating/Shaking Incubator | |||
Round-Bottom Polypropylene Tubes | Corning | 352063 | |
Syringe Filters w 0.2 μm Pores | Fisher Scientific | 09-719C | |
Trypsin-EDTA | Fisher Scientific | 25-300-120 |
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